物理スキーマ（英: Physical schema）とは、特定のデータ管理技術の観点で記述されるデータモデルである。ANSIの四層スキーマアーキテクチャでは「内部スキーマ」と呼ぶ。論理スキーマはデータの論理的表現を定義するが、この段階では具体的にストレージ (補助記憶装置) にデータがどのように格納されるかといった部分は考慮されていない。物理スキーマは、個別のデータベース管理製品におけるデータ格納を具体的に定義する。
論理スキーマ（英: Logical schema）とは、対象領域について特定のデータ管理技術を前提として記述されるデータモデルである。ただし、特定のデータベース管理製品に依存することなく、例えば関係モデルなら関係 (表) と組 (タプル、行) 、オブジェクトモデルならクラス、あるいはXMLタグなどを用いて記述する。概念スキーマが実装技術を全く考慮せずに組織の意味論を記述するのとは対照的である。データベースを作成する場合、論理スキーマを作成した後は、そこから物理スキーマを作成する。
概念スキーマ（英: Conceptual schema）とは、データベースに必要な情報をデータモデルによって抽象化し、その抽象化した概念と概念間の関係を定義した記述である。対象となる組織の意味論を説明し、その性質について一連の論理的表明を表す。特に、組織（実体クラス）の有意なものと、それに付随する情報、特性（属性）、それらのものの間の関連を説明する。組織の意味論を表すものであってデータベース設計ではないため、その抽象レベルは様々である。ANSIの三層スキーマアーキテクチャでは、各利用者独自の観点を反映した概念スキーマを「外部スキーマ」と呼ぶ。逆にそれらを集約したものが「概念スキーマ」であるとされる。データモデルは各利用者の観点では固定的であり、それだけでは柔軟性に欠ける傾向がある。その個人の世界観が変われば、モデルも変更を余儀なくされる。概念スキーマはより抽象的で、本質的である。概念スキーマには、オブジェクト指向で言う継承に相当するものもある。ある実体クラスのインスタンスの集合は、適当な下位の実体クラスに分類できる。従って、ある下位の実体クラスのインスタンスは、上位の実体クラスのインスタンスでもある。上位の実体クラスのインスタンスは、何らかの下位の実体クラスのインスタンスでもある。基本型/派生型関係は「排他的関係」の場合もある。方法論的に、ある基本型のインスタンスがどれか1つの派生型のインスタンスでなければならない場合もある。同様に網羅的関係の場合もある。網羅的な場合、ある基本型のインスタンスは必ず何らかの派生型のインスタンスでなければならない。
三層スキーマ（Three schema approach）にはいくつかタイプがある。例えば概念-論理-物理の3つに分けるものや、外部-概念-内部の3つに分けるものがある。
オーストリア・ハプスブルク家では1612年に新皇帝となったマティアスは仲裁者型で意志が弱かった。シュタイアーマルク公フェルディナントが1617年にフェリペ3世とエルザスをスペインに譲るのと引き換えに帝位継承権を獲得することを、マティアスは阻止できなかった。ボヘミアではプロテスタント等族が優勢であり、マティアスの兄であり前皇帝であるルドルフ2世 (神聖ローマ皇帝)が公布していた勅許状をめぐり紛争となっていた。マティアスはフェルディナントとボヘミア王の王位を譲ったが、フェルディナントはイエズス会の教育を受けた熱心なカトリックであり、プロテスタント弾圧を開始した。1618年5月23日、弾圧に反発した急進派の貴族が皇帝代官マルティニツとスラヴァタをプラハ王宮の窓から突き落とすというプラハ窓外投擲事件事件が起きた。これが三十年戦争の始まりである。ボヘミア王フェルディナントはまだ皇帝ではなかったが事実上のハプスブルク家全世襲領の所有者であったため、ボヘミア鎮圧を決定したが、資金が不足していた。翌年3月にマティアスは死亡し、8月にフランクフルトでフェルディナントは「フェルディナント2世」として皇帝となった。しかし、ボヘミアの等族は新皇帝を認めず、1619年8月、新教同盟のプファルツ選帝侯フリードリヒ5世を新国王にした。フリードリヒ5世はイングランド王ジェームズ1世の娘エリザベス・ステュアートと結婚していたため、ボヘミア等族はイングランドからの支援を期待していたが、イングランド内戦直前によって期待は裏切られた。一方、フェルディナント2世はスペイン・ハプスブルク家やバイエルン公マクシミリアン1世などのリーガ諸侯との同盟の結成に成功し、プロテスタントながらフリードリヒ5世と反目していたザクセン選帝侯ヨハン・ゲオルク1世さえも味方につけ、ティリー伯を司令官とする軍を派遣した。これに対するボヘミア諸侯は新教同盟ウニオンから援軍を得られなかった。ティリー率いるカトリック連盟軍はオーストリア身分制議会軍を破り、1620年11月8日の白山の戦いで反乱軍は大敗した。一方、スペインはオランダを再征服するためにライン川沿いの陸路を確保しようとしており、スピノラが率いるスペイン軍は1620年9月にプファルツを占領した。戦況の悪化により1621年5月にはプロテスタント同盟が解消した。カトリック連盟軍は1621年秋にオーバープファルツを占領し、1622年にスペインと合流、ティリーはマンスフェルト、クリスティアンも一蹴した。1622年10月25日にグラーツが攻略され、ボヘミア王の領域は完全に鎮圧された。スペインと旧教連盟によって鎮圧されたボヘミアの反乱勢力は処刑され、以後ボヘミアはカトリック化政策が断行された。これ以後、ハプスブルク家のボヘミア支配は強固なものとなった。1627年の新領法条例によってボヘミアはハプスブルク家の属領となった。これにより、多くのボヘミア貴族やプロテスタントがヨーロッパ各地に亡命した。フリードリヒ5世は領土を失ったためオランダへ亡命し、バイエルン公マクシミリアン1世はプファルツ選帝侯位を獲得した。スペインは対オランダ戦争に向けての重要なルート（スペイン街道）を確保した。バイエルン公のプファルツ選帝侯位獲得は金印勅書に反するものであったため、諸侯の怒りを買った。プファルツ侵攻後もティリーはハルバーシュタット司教領に攻撃をかけ、ドイツ北部にも戦線が拡大した。カトリック連盟とハプスブルク家によるプファルツ侵攻に脅威を感じたフランスのリシュリューは1624年、オランダ、イングランド、スウェーデン、デンマークと「ハーグ同盟（対ハプスブルク同盟）」を結成し、カトリック連合を牽制した。またフランス、サヴォイア、ヴェネツィアがスペインのハプスブルク家への支援ルートを阻んでいた。